CC BY
36
DOI: 10.14258/jcprm.2016011049
УДК 676.024
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОЛИКАТИОНОГЕННЫХ ПОЛИМЕРОВ НА ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАКУЛАТУРНОЙ МАССЫ И МЕХАНИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ ТЕСТ-ЛАЙНЕРА
© С.Ю. Кожевников
Общество с ограниченной ответственностью «СКИФ Спешиал Кемикалз», Восточная промзона, 1, Дзержинск, Нижегородская обл., 606000 (Россия), e-mail: [email protected]
Исследовано влияние фиксаторов, флоккулянтов и связующего для повышения влагопрочности на электрокинетические свойства макулатурной массы и механические свойства тест-лайнера.
Волокнистая масса готовилась из 100% макулатуры марки МС-5Б, 2-й сорт. Макулатурная масса размалывалась в мельнице Иокро при концентрации 6% до 30 °1ПР, из размолотой массы изготавливались отливки массой 125 г/м2. Исследовались ХВВ производства ООО «СКИФ Спешиал Кемикалз» - «Полиамин ССК», «Полиамин ССК» с увеличенным содержанием аминогрупп, «Ультрафикс Р-127», связующее для упрочнения бумаги (картона) во влажном состоянии - РРУ-1, а также фиксатор «ПОЛИДАДМАХ» (полидиаллилдиметиламмония хлорид) - импортный, анионный полиакриламид (А-ПАМ) и полиоксихлорид алюминия (ПОХА). Химикаты индивидуально или в сочетании добавлялись в массу с определенным удельным расходом.
В качестве контролируемых показателей использовались: для макулатурной массы - (^-потенциал, катионная потребность подсеточной воды: для тест-лайнера - удельное сопротивление разрыву; абсолютное сопротивление продавливанию; энергия межволоконных связи по Скот-Бонду, впитываемосгь - Коббб0, разрывная длина, удельное сопротивление разрыву.
Установлено, что наиболее заметно уменьшает отрицательный ^-потенциал «Полиамин ССК-М» с увеличенным содержанием аминогрупп (снижение с -13,2 до -5,2 мВ). Примерно так же снижает (^-потенциал «Ультрафикс Р-127», но в сравнении с ним большее влияние оказывает ПОЛИДАДМАХ. Все остальные ХВВ в отдельности и в сочетании (^-потенциал понижают всего на (-) 3^1 мВ, кроме сочетания «Полиамин ССК-М» + 50 г/т А-ПАМ.
Введение химикатов в большинстве случаев улучшает физико-механические характеристики, за исключением систем с РРЕ-1 для сопротивления продавливанию. Увеличению сопротивления продавливанию способствует добавка Полиамина ССК, при всех дозировках, начиная с малых, наблюдается рост показателя. Полиамин ССК-М дает эффект при дозировках 1,0-1,5 кг/т, ПОЛИДАДМАХ увеличивает сопротивление продавливанию при больших расходах.
Увеличение разрывной длины дает добавка Полиамина ССК, Полиамина ССК-М. Эффективность увеличения падает в ряду: Полиамин ССК, Полиамин ССК-М, Ультрафикс Р-127, ПОЛИДАДМАХ, РРЕ-1, что наиболее четко проявляется при расходах около 1 кг/т.
Ключевые слова: макулатура, тест-лайнер, связующее, флоккулянты, фиксаторы, поликатионные полимеры, электрокинетические свойства.
Введение
В производстве бумаги (картона) применяется широкий ассортимент химических вспомогательных веществ (ХВВ). Они представлены различным классами химических соединений и по функциональности обеспечивают придание новых или изменение имеющихся свойств бумажных материалов [1]. Так, в производстве макулатурного лайнера (тест-лайнера) наиболее востребованными являются фиксаторы, флоккулянты, связующие, гидрофобизаторы, пеногасители, деаэраторы, биоциды [2, 3].
В данной работе исследовано влияние фиксаторов, флоккулянтов и связующего для повышения влагопрочности на электрокинетические свойства макулатурной массы и механические свойства тест-лайнера.
Проведение исследования и анализ результатов
Кожевников Сергей Юрьевич - руководитель научно-технических программа развития отдела инновационного развития, кандидат технических наук, e-mail: skif(a!skif.us
Волокнистая масса готовилась из 100% макулатуры марки МС-5Б, 2-й сорт. Макулатурная
масса размалывалась в мельнице Йокро при концентрации 6% до 30 °ШР, из размолотой массы изготавливались отливки массой 125 г/м2. При изготовлении отливок на листоотливном аппарате ВВ8-2 использовалась свежая вода для каждой отливки. При этом содержание волокна в подсеточной воде было минимально - 0,003-0,005 % и при изменении дозировки химикатов не изменилось. Измеренная величина сопоставима с погрешностью определения, поэтому определения «промоя» волокна не осуществлялось.
Исследовались ХВВ производства ООО «СКИФ Спешиал Кемикалз» - «Полиамин ССК», «Полиамин ССК» с увеличенным содержанием аминогрупп, «Ультрафикс Р-127», связующее для упрочнения бумаги (картона) во влажном состоянии - РРУ-1, а также фиксатор «ПОЛИДАДМАХ» (полидиаллилдиметиламмо-ния хлорид) - импортный, анионный полиакриламид (А-ПАМ) и полиоксихлорид алюминия (ПОХА). Химикаты индивидуально или в сочетании добавлялись в массу с определенным удельным расходом.
В качестве контролируемых показателей применяли: для макулатурной массы - (^-потенциал, кати-онная потребность подсеточной воды: для тест-лайнера - удельное сопротивление разрыву; абсолютное сопротивление продавливанию; энергия межволоконных связи по Скот-Бонду, впитываемость - Кобббо, разрывная длина, удельное сопротивление разрыву. Результаты экспериментов по влиянию ХВВ на электрокинетические свойства макулатурной массы представлены в таблице 1.
Таблица 1. Влияние ХВВ на электрокинетические свойства макулатурной массы
№ ХВВ Наименование и сочетание ХВВ Расход, кг/т ^-потенциал, мВ Катионная потребность, мл
1 2 3 4 5
0 Без ХВВ 0 -13,3 0,246
1 ПОХА 2,00 -13,2 0,257
4,00 -12,9 0,209
2 ПОХА 2,00 -16,9 0,241
+ 50 т/т А-РАМ 4,00 -17,8 0,238
3 Полиамин ССК 0,49 -12,1 0,204
0,98 -11,5 0,151
1,46 -10,0 0,118
1,95 -10,0 0,135
2,93 -8,4 0,085
4 Полиамин ССК+ 0,49 -13,2 0,204
50 т/т А-РАМ 0,98 -12,1 0,166
1,46 -12,6 0,121
1,95 -11,1 0,116
2,93 -9,1 0,077
5 Полиамин ССК 0,49 -13,7 0,185
+ 80 т/т А-РАМ 0,98 -12,5 0,183
1,46 -12,2 0,137
1,95 -11,5 0,108
2,93 -9,6 0,080
6 Полиамин ССК-М 0,52 -13,2 0,162
с увеличенным 1,07 -11,2 0,141
содержанием 1,55 -9,4 0,125
аминогрупп 2,11 3,10 -8,5 -5,2 0,127 0,108
7 Полиамин ССК-М 0,52 -13,3 0,193
с увеличенным 1,07 -11,7 0,152
содержанием 1,55 -11,1 0,122
аминогрупп 2,11 -9,5 0,091
+ 50 г/т А-РАМ 3,10 -8,3 0,085
8 Полиамин ССК-М 0,52 -14,1 0,198
с увеличенным 1,07 -12,3 0,151
содержанием 1,55 -11,6 0,094
аминогрупп 2,11 -9,9 0,086
+ 80 г/т А-РАМ 3,10 -8,7 0,085
Окончание таблицы 1
1 2 3 4 5
9 Ультрафикс Р-127 0,30 -13,7 0,194
0,61 -11,9 0,156
0,91 -10,6 0,097
1,21 -10,5 0,107
1,82 -8,1 0,067
10 Ультрафикс Р-127 0,30 -13,9 0,232
+ 50 г/т А-РАМ 0,61 -13,1 0,174
0,91 -11,9 0,168
1,21 -10,4 0,098
1,82 -10,1 0,075
11 Ультрафикс Р-127 0,30 -14,4 0,266
+ 80 г/т А-РАМ 0,61 -13,3 0,185
0,91 -12,4 0,116
1,21 -11,0 0,110
1,82 -10,4 0,076
12 ПОЛИДАДАМАХ 0,33 -13,1 0,214
0,66 -11,4 0,128
1,00 -9,9 0,096
1,33 -9,1 0,071
2,00 -7,2 0,053
13 ПОЛИДАДАМАХ 0,33 -13,1 0,183
+ 50 г/т А-РАМ 0,66 -11,9 0,118
1,00 -10,9 0,097
1,33 -10,2 0,090
2,00 -9,5 0,078
14 ПОЛИДАДАМАХ 0,33 -13,8 0,214
+ 80 г/т А-РАМ 0,66 -12,1 0,133
1,00 -11,1 0,107
1,33 -10,7 0,081
2,00 -9,8 0,056
15 РРЕ-1 0,49 -13,5 0,259
0,99 -13,8 0,260
1,48 -13,6 0,247
1,97 -13,4 0,264
2,96 -13,7 0,271
16 РРЕ-1 0,49 -16,0 0,266
+ 50 г/т А-РАМ 0,99 -15,6 0,307
1,48 -15,0 0,285
1,97 -16,3 0,250
2,96 -17,3 0,242
17 РРЕ-1 0,49 -15,8 0,278
+ 80 г/т А-РАМ 0,99 -15,8 0,274
1,48 -15,3 0,304
1,97 -16,5 0,236
2,96 -17,3 0,258
Как видно из данных таблицы 1, наиболее заметно уменьшает отрицательный (^-потенциал «Полиамин ССК-М» (6) с увеличенным содержанием аминогрупп (снижение с -13,2 до -5,2 мВ). Примерно также снижает (^-потенциал «Ультрафикс Р-127» (9), но в сравнении с ним большее влияние оказывает ПОЛИ-ДАДМАХ (импортный, 12). Все остальные ХВВ в отдельности и в сочетании (^-потенциал понижают всего на (-) 3-4 мВ, кроме сочетания «Полиамин ССК-М» + 50 г/т А-ПАМ.
Что касается снижения катионной потребности (характеризует удержание мелкого волокна и иных анионных частиц в изготовленном тест-лайнере), то закономерность следующая: все ХВВ и их сочетания, в большей мере понижающие (^-потенциал, также больше снижают катионную потребность, т.е. повышают удержание анионных частиц.
Важно отметить, что РРЕ-1 (15) и ее сочетания с А-ПАМ (16, 17) никак не повлияли на (^-потенциал и катионную потребность.
Зная закономерности влияния исследованных ХВВ на электрокинетические свойства макулатурной массы, важно было получить данные по их влиянию на механические свойства тест-лайнера. Экспериментальные данные по данной серии исследований представлены в таблице 2.
Таблица 2. Влияние ХВВ на физико-механические показатели тест-лайнера
Наименование Расход, кг/т Сопротивление про-давливанию, кПа Энергия связи по Скот-Бонду, Дж/м2 Впитыва-емость, Кобб60 г/м2 Разрывная длина, м Удельное сопротивление разрыву, кН/м
1 2 3 4 5 б 7
0 Без ХВВ 0 422 198 274 5050 6,41
1 ПОХА 2,00 383 184 327 5050 6,09
4,00 417 111 329 5500 6,69
2ПОХА 2,00 427 201 343 5200 6,54
+ 50 г/т А-РАМ 4,00 397 191 329 4850 6,08
3 Полиамин ССК 0,49 456 173 290 4950 6,26
0,98 467 174 342 5700 6,99
1,46 462 166 381 5400 6,64
1,95 478 175 358 5200 6,62
2,93 486 170 360 5400 6,68
4 Полиамин ССК 0,49 400 182 302 4900 6,05
+ 50 г/т А-ПАМ 0,98 427 178 298 5050 6,25
1,46 464 179 293 5350 6,59
1,95 491 171 358 5600 6,88
2,93 452 170 368 5350 6,71
5 Полиамин ССК 0,49 401 189 275 4850 5,98
+ 80 г/т А-РАМ 0,98 418 178 299 4800 5,83
1,46 453 170 299 5750 6,83
1,95 491 165 348 5200 6,36
2,93 496 174 354 5400 6,74
6. Полиамин ССК-М 0,52 407 188 292 5600 6,95
с увеличенным 1,07 443 176 344 5550 7,09
содержанием 1,55 438 181 363 5200 6,37
аминогрупп 2,11 377 180 292 5250 6,47
3,10 409 180 291 4650 5,80
7 Полиамин ССК-М 0,52 408 186 357 4950 6,07
с увеличенным 1,07 442 182 372 4950 6,12
содержанием 1,55 422 181 388 4550 5,56
аминогрупп 2,11 397 179 394 4400 5,57
+ 50 г/т А-РАМ 3,10 470 185 421 5350 6,88
8. Полиамин ССК-М 0,52 406 179 361 4750 5,91
с увеличенным 1,07 432 180 380 5300 6,46
содержанием 1,55 468 184 406 4850 6,15
аминогрупп 2,11 451 185 400 4850 6,08
+ 80 г/т А-РАМ 3,10 441 184 387 5050 6,14
9 Ультрафикс Р-127 0,30 416 184 356 5300 6,65
0,61 443 182 368 5250 6,52
0,91 422 198 371 5200 6,43
1,21 446 166 339 5250 6,46
1,82 469 180 331 5200 6,39
10 Ультрафикс Р-127 0,30 439 189 351 5100 6,35
+ 50 г/т А-РАМ 0,61 447 186 382 5200 6,56
0,91 425 179 406 5200 6,29
1,21 478 182 397 5300 6,83
1,82 479 180 414 5450 6,89
11 Ультрафикс Р-127 0,30 435 182 335 5050 6,37
+ 80 г/т А-РАМ 0,61 449 186 386 5050 6,16
0,91 451 182 375 5200 6,44
1,21 430 187 421 5100 6,36
1,82 469 169 426 5200 6,42
Окончание таблицы 2
1 2 3 4 5 6 7
12. ПОЛИДАДМАХ 0,33 403 195 298 5100 6,33
(импортный) 0,66 401 176 328 5150 6,28
1,00 444 171 463 4950 6,09
1,33 428 174 358 4850 5,83
2,00 466 164 401 5500 6,72
13. ПОЛИДАДМАХ 0,33 436 186 372 4800 6,07
+ 50 г/т А-РАМ 0,66 471 182 420 4750 6,11
1,00 449 177 395 4850 6,04
1,33 481 178 398 5300 6,88
2,00 482 176 408 5600 7,04
14. ПОЛИДАДМАХ 0,33 437 171 329 4800 5,98
+ 80 г/т А-РАМ 0,66 437 170 380 5050 6,26
1,00 435 172 374 5300 6,70
1,33 451 168 370 4850 5,84
2,00 478 163 371 5300 6,63
15. РРЕ-1 0,49 393 186 340 4850 5,91
0,99 413 187 342 4900 6,02
1,48 411 182 309 4950 5,93
1,97 410 189 277 5100 6,20
2,96 404 175 270 5000 5,96
16. РРЕ-1 0,49 425 188 280 4950 6,14
+ 50 г/т А-РАМ 0,99 435 186 305 5050 6,20
1,48 450 185 276 5250 6,65
1,97 411 184 268 5300 6,55
2,96 425 188 252 5000 6,30
17 РРЕ-1 0,49 407 174 262 4850 5,92
+ 80 г/т А-РАМ 0,99 414 188 236 5100 6,28
1,48 412 182 328 4900 6,14
1,97 424 182 337 4900 6,00
2,96 418 188 326 5300 6,59
Влияние добавок химикатов в различных дозировках без добавок А-РАМ на физико-механические свойства образцов представлено на рисунках 1 и 2. Введение химикатов в большинстве случаев улучшает физико-механические характеристики, за исключением систем с РРЕ-1 для сопротивления продавливанию. Увеличению сопротивления продавливанию способствует добавка Полиамина ССК. При всех дозировках, начиная с малых, наблюдается рост показателя (рис. 1а). Полиамин ССК-М дает эффект при дозировках 1,0-1,5 кг/т, ПОЛИДАДМАХ увеличивает сопротивление продавливанию при больших расходах.
Увеличение разрывной длины дает добавка Полиамина ССК, Полиамина ССК-М (рис. 16). Эффективность увеличения падает в ряду: Полиамин ССК, Полиамин ССК-М, Ультрафикс Р-127, ПОЛИДАД-МАХ, РРЕ-1, что наиболее четко проявляется при расходах около 1 кг/т.
Снижению поверхностной впитываемости в наибольшей степени способствует добавка Полиамина ССК (рис. 2а). При этом положительный результат дают все химикаты. Отметим, что впитываемость имеет очень высокие значения, поскольку гидрофобизирующие компоненты не вводились.
На рисунке 1а видно, что сопротивление продавливанию заметно возрастает только при добавках химикатов Полимин ССК, Полимин ССК-М, Ультрафикс Р-127 и ПО ЛИ ДА ДМ АХ. Наибольшее увеличение разрывной длины наблюдается при добавке РРЕ-1 0,5 кг/т и Полиамина ССК (рис. 16).
Увеличение энергии связи (рис. 26) наблюдается при использовании всех химикатов в дозировках 0,5-1,5 кг/т. Дальнейшее увеличение расходов нецелесообразно. Большая энергия связи наблюдается при добавлении химиката ПОЛИДАДМАХ, увеличение практически в 1,5-2,0 раза.
Большая поверхностная впитываемость (рис. 2а) объясняется отсутствием добавки в массу гидрофо-бизирующего вещества. Тем не менее, она существенно снижается при добавках большинства химикатов. Особенно заметен эффект от Полиамин ССК.
На рисунках 3-8 представлены графики, отражающие влияние дозировки и добавки А-РАМ на электрокинетические свойства бумажной массы и механическую прочность тест-лайнера по каждому из исследованных химикатов.
□ Полиамин ССК
■ Ультрафикс Р-127
■ РРЕ-1
1,0 кг/т 1,5 кйт 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
■ Пол и амин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп
■ Полидадмак (импортный)
Холостой 0,6 кгГг 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
□ Пол и амин ССК Расход по товарному продукту а Полиамин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп ■ Ультрафикс Р-127 ■ Полидадмак (импортный)
Рис. 1. Влияние ХВВ на сопротивление продавливанию и разрывную длину макулатурного лайнера
Холостой 0,5 н*г 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Холостой 0,5 кг^т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
□ Полиамин ССК Расход по товарному продукту ■ полиамин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп ■ Ультрафикс Р-127 "Полидадмак (импортный)
Рис. 2. Влияние ХВВ на впитываемость при одностороннем смачивании и энергию связи макулатурного лайнера
Как видно на рисунке 3, добавка А-РАМ к Полиамин ССК не дают положительного результата: не снижается (^-потенциал, возрастает катионная потребность, увеличивается впитываемость, снижаются энергия связей, сопротивление продавливанию, прочность при растяжении.
Из рисунка 4 следует, что модифицированный Полиамин ССК-М с увеличенным содержанием аминогрупп усиливает свое действие при введении А-РАМ. Несмотря на некоторое повышение (^-потенциала, катионная потребность снижается при дозировках более 1 кг/т, несколько увеличивается сопротивление продавливанию. Впитываемость остается практически на том же уровне, а энергия связей возрастает.
На рисунке 5 видно, что добавка А-РАМ к Ультрафикс Р-127 не приводит к снижению ни (^-потенциала, ни катионной потребности. В то же время введение добавки А-РАМ несколько повышает сопротивление продавливанию и энергию связей. Зато прочность при растяжении несколько снижается. На впитываемости заметного влияния не прослеживается.
Как видно на рисунке 6, добавка А-РАМ к ПОЛИДАДМАХ дает эффект, аналогичный наблюдаемому для Ультрафикс Р-127: добавка А-РАМ несколько снижает эффект от улучшения электрокинетических характеристик бумажной массы (увеличиваются (^-потенциал и катионная потребность). Из механических характеристик - увеличивается сопротивление продавливанию, разрывная длина при малых дозировках ПОЛИДАДМАХ несколько снижается, а при больших - несколько увеличивается. Впитываемость снижается при малых дозировках, а энергия связей возрастает.
Особый характер влияния на свойства бумажной массы и картона имеет связующее РРЕ-1 (рис. 7). Ни оно само, ни добавка А-РАМ не приводят к снижению (^-потенциала и катионной потребности. Положительный эффект от добавки А-РАМ не отмечен.
Добавки ПОХА отдельно и с А-ПАМ не изменяют (^-потенциал, мало влияют на катионную потребность, разрывную длину, но несколько снижают впитываемость и увеличивают энергию связи (рис. 8).
Полиамин ССК
Расход по товарному продукту
Полиамин ССК
0 Пол и ами н ССК ■ Пол и ами н ССК+ 50 г/т А-Р АМ ■ Пол иамин ССК + 80 г/т А-РАМ
□ Полиамин ССК
■ Полиамин ССК+ 50 г/т А-РАМ ■ Пол и амин ССК + 80 г/т А-РАМ
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Полиамин ССК
□ Пол и амин ССК ■ Пол и амин ССК+ 50 г/т А-РАМ ■ Полиамин ССК + 80 г/т А-РАМ
шви
Полиамин ССК
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Полиамин ССК
0 Пол и ами н ССК ■ П ол и ами н ССК+ 50 г/т А- РАМ ■ Пол и ами н ССК + 80 г/т А- РАМ
11111
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Полиамин ССК
1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Полиамин ССК
0 Полиамин ССК □ Полиамин ССК+ 50 г/т А-РАМ ■ Пол и амин ССК + 80 г/т А-РАМ ✓—-д
мя > тш
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Полиамин ССК
0 Пол и ами н ССК ■ Пол и ами н ССК+ 50 г/т А- РАМ «Пол иамин ССК + 80 г/т А-РАМ
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
т 1,5 кг/т 2,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Рис. 3. Влияние дозировки Полиамин ССК добавки А-ПАМ на свойства макулатурной массы и тест-лайнера
Полиамин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп
Полиамин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп
Расход по товарному продукту
□ Полиамин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп
■ Полиамин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп + 50 г/т А-РАМ
■ Полиамин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп + 80 г/т А-РАМ
Полиамин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп
□ Полиамин ССК-М
■ Полиамин ССК-М
■ Полиамин ССК-М
содержанием аминогрупп содержанием аминогрупп + 50 г/т А-РАМ содержанием аминогрупп + 80 г/т А-РАМ
II ШИПЕ
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Полиамин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп
1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Полиамин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп
с 600 2"
1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Полиамин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп
----------------------------------------------□ Полиамин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп
■ Полиамин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп + 50 г/т А-РАМ
■ Полиамин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп + 80 г/т А-РАМ
□ Полиамин ССК-М с увелич содержанием аминогрупп + 80 г/т А-РАМ П| - Л
МШГЁШ
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Полиамин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп
□ Полиамин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп
■ Пол и амин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп + 50 г/т А-РАМ
■ Пол и амин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп + 80 г/т А-РАМ
ММ
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Полиамин ССК-М с увелич. содержанием аминогрупп
1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Ж
1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Рис. 4. Влияние дозировки Полиамин ССК-М с увеличенным содержанием аминогрупп и добавки А-РАМ на свойства макулатурной массы и тест-лайнера
Ультрафикс Р-127
Расход по товарному продукту
Ультрафикс Р-127
□ Ультрафикс Р-127 ■ Ультрафикс Р-127 +50 г/т А- РАМ я Ультрафикс Р-127+80 г/г А-РАМ
а
Ультрафикс Р-127
□ Ультрафик Р-127 1Ультрафик Р-127 +50 г/г АА'АМ иУльтрафию: Р-127 +80 г/тАА'АМ
ШШ
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Ультрафикс Р-127
□ Ультрафикс Р-127 "Ультрафикс Р-127 +50 г/т А-РАМ "Ультрафикс Р-127 +80 г/т А-РАМ
тш
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Ультрафикс Р-127
□ Ультрафикс Р-127 ■ Ультрафикс Р-127 +50 г/г А-РАМ ■ Ультрафикс Р-127 +80 г/т А-РАМ
ш
С!
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Ультрафикс Р-127
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Ультра фи кс Р-127
220 -е □ Ультрафикс Р-127 ■ Ультрафикс Р-127 +50 г/т А-РАМ ■ Ультрафикс Р-127 +80 г/т А-РАМ
Ультрафикс Р-127
ЁЙВ цПЕП
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Ж
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Рис. 5. Влияние дозировки Ультрафикс Р-127 и добавки А-РАМ на свойства макулатурной массы и тест-лайнера
Полидадмак (импортный)
Полидадмак (импортный)
.16-1
□ Полидадмак (импортный) ® Полидадмак + 50 г/т А-РАМ ■ Полидадмак + 80 г/т АгРАМ
а
Полидадмак (импортный)
□ Полидадмак (импортный) ■ Полидадмак +50 г/т А-РАМ ■ Полидадмак + 80 г/г А-РАМ
[ВИВ
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Полидадмак (импортный)
□ Полидадмак (импортный) ® Полидадмак + 50 г/г АгРАМ ■ Полидадмак + 80 г/т А-РАМ
1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Полидадмак (импортный)
□ Полидадмак (импортный) "Полидадмак +50 г/т А-РАМ "Полидадмак + 80 г/г А-РАМ
ИВ
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Полидадмак (импортный)
6000 □ Полидадмак (импортный) ■ Полидадмак + 50 г/т А-РАМ ■ Полидадмак + 80 г/т А-РАМ
щи на
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Полидадмак (импортный)
Полидадмак (импортный)
1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т
Расход по товарному продукту
ж
□ Полидадмак(импортный)
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Рис. 6. Влияние дозировки ПОЛИДАДМАХ и А-ПАМ на свойства макулатурной массы и тест-лайнера
РРЕ-1 Расход по товарному продукту
■ РРЕ-1 + 50 г/т А-РАМ
а
■ РРЕ-1+ 80 г/т АгРАМ
1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
□ РРЕ-1 0 РРЕ-1 + 50 г/т А-РАМ ■ РРЕ-1+ 80 г/т А-РАМ
■и штт
□ РРЕ-1 0 РРЕ-1 + 50 г/т А-РАМ ■ РРЕ-1 + 80 г/т А-РАМ
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
□ РРЕ-1 □ РРЕ-1 + 50 г/т АгРАМ ■ РРЕ-1 + 80 г/т АгРАМ
11111
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
500 -2 450 -
□ РРЕ-1 □ РРЕ-1 + 50 г/т АгРАМ ■ РРЕ-1+ 80 г/т А-РАМ
пи шшм
1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Ж
0,5 кг/т 1,0 кг/т 1,5 кг/т 2,0 кг/т 3,0 кг/т
Расход по товарному продукту
Рис. 7. Влияние дозировки РРЕ-1 и добавки А-РАМ на свойства макулатурной массы и тест-лайнера
П ОХ А Расход по товарному продукту
□ ПОХА+ 50 г/тАтРАМ
а
■ ПОХА + 80 г/т А-РАМ
Расход по товарному продукту
ПОХА
1,0 кг/т
Расход по товарному продукту
1,0 КГ/Т
Расход по товарному продукту
Расход по товарному продукту
1,0 КГ/Т
Расход по товарному продукту
Расход по товарному продукту
Расход по товарному продукту
3
Рис. 8. Влияние дозировки ПОХА и добавки А-РАМ на свойства макулатурной массы и тест-лайнера
Выводы
При исследовании добавок в композицию макулатурной массы ХВВ установлены следующие закономерности:
а) увеличение дозировки в большинстве случае снижает (^-потенциал на 3-4 мВ; введение РРЕ-1 практически не влияет на изменение (^-потенциала;
б) введение химикатов позволяет снизить катионную потребность макулатурной массы с 0,25 до 0,12-0,10 мл;
в) пенообразование наблюдались в сериях экспериментов с Полиамин ССК, Полиамин ССК-М, Ультрафикс Р-127, ПОЛИДАДМАК, при повышенных расходах химикатов; введение А-РАМ усиливает склонность к пенообразованию массы с Полиамин ССК-М;
г) введение химикатов в большинстве случаев улучшает физико-механические характеристики за исключением систем с РРЕ-1 для сопротивления продавливанию;
д) добавка А-РАМ несколько улучшает электрокинетические характеристики бумажной массы при совместном использовании химикатов: увеличиваются ¿^-потенциал и катионная потребность;
е) добавка А-РАМ не приводит к существенному изменению физико-механических характеристик макулатурного картона.
Список литературы
1. Иванов С.И. Технология бумаги. М., 2006. 696 с.
2. Кожевников С.Ю., Вдовина О.С., Ковернинский И.Н. Химические продукты и инновации «СКИФ Спешиал Кемикалз» для бумаги и картона // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2015. №5. С. 64-66.
3. Шабиев P.O., Смолин A.C., Ковернинский И.Н., Кожевников С.Ю. Химия бумаги: исследование действия упрочняющих и обезвоживающих добавок // Химия растительного сырья. 2014. №4. С. 263-270.
Поступило в редакцию 20 января 2016 г. После переработки 25 февраля 2016 г.
Kozhevnikov S.Yu. STUDY OF POLYMERS POLIKATIONIC ELECTROKINETIC PROPERTIES OF DEINKING AND MECHANICAL STRENGTH OF TESTLINER
Limited Liability Company "SKIFSpecial Chemicals", Vostochnajapromzona, 7, Dzerzhinsk, Nizlmv Novgorod region,
606000 (Россия), e-mail: skif(alskif.us
Effect of fixatives, flocculants and binder to improve wet strength on electrokinetic properties of deinking and mechanical properties of test liner investigated.
The pulp was prepared from 100% waste paper grade MS-5B, 2nd grade. Deinking Yokro milled in a mill at a concentration of 6% to 30 °SHR and milled mass produced from castings weighing 125 g/nr. Investigated HVV produced by "SKIF Special Chemicals" - "Polyamine SSC", "Polyamine CCK" with an increased content of amino groups "Ultrafiks P-127", a binder for strengthening paper (cardboard) wet - RRU 1 and retainer "polyDADMAC"(polydiallyldimetliylammonium chloride) - import, anionic polyacrylamide (A-PAM) and aluminum polyoxychloride (Pohang). Chemicals individually or in combination added to the mass with certain specific consumption.
As indicators were monitored: for wastepaper - the (^-potential cationic demand subgrid water: for test liner - specific tensile strength; absolute bursting; interfiber binding energy by Scott-Bond, absorbency - Kobb60, breaking length, tear resis-
It was found that most significantly reduces the z-potential of negative "polyamine CCK-M" with increased content of amino groups (a decline from -13.2 to -5.2 mV). Approximately also reduces (^-potential "Ultrafiks P-127", but, by comparison, has a greater influence polyDADMAC. All other HVV alone and in combination (^-potential is lowered only (-) 3.4 mV, except combinations "Polyamine CCK-M" + 50 g/t A-PAM.
The introduction of chemicals in most cases improved physical and mechanical properties, except for systems with PPE-1 resistance to bursting. CCK polyamine additive increases bursting resistance at all doses, ranging from small, the growth rate is observed. M CCK-polyamine gives effect at dosages of 1,0-1,5 kg/t polyDADMAC increases the burst strength at high flow rates.
Increased breaking length gives additive polyamine SSC, SSC polyamine-M. Efficiency increase in the number of falls: CCK polyamine, polyamine CCK-M Ultrafiks P-127, polyDADMAC, PPE-1, which is most clearly manifested at a rate of about 1 kg/t.
Keywords: waste paper, testliner, binder, flocculants, fixing, poly cationic polymers, electrokinetic properties References
1. Ivanov S.I. Tekhnologiia bumagi. [Paper technology], Moscow, 2006, 696 p. (in Russ.).
2. Kozhevnikov S.Iu., Vdovina O.S., Koveminskii I.N. Tselliuloza. Bumaga. Karton, 2015, no. 5, pp. 64-66. (in Russ.).
3. Shabiev R.O., Smolin A.S., Koveminskii I.N., Kozhevnikov S.Iu. Khimiia rastitel'nogo svr'ia, 2014, no. 4, pp. 263-270. (in Russ.).
Received January 20, 2016 Revised February 25, 2016
